应用底栖动物完整性指数B-IBI评价溪流健康

B-IBI指数是溪流生态系统健康评价常用指标之一。据安徽黄山地区溪流的33个底栖动物样点数据(11个参照点,22个受损点),对21个生物参数进行分布范围、Pearson相关性和判别能力分析,确定B-IBI指数由总分类单元数、EPT分类单元数、前3位优势分类单元%、粘附者%、敏感类群%和BI指数构成。分别用3分制、4分制和比值法统一各参数量纲,B-IBI指数值即为累加各构成指数的分值或比值。B-IBI箱线图分析表明,上述3种方法计算出的B-IBI值有较高判别能力(IQ=3),能很好地判别参照水体和受损水体,且3者之间具高相关性(r>0.90)。分别依据参照样点和所有样点B-IBI值建立健康评价标准,比较3分制、4分制和比值法对评价结果的准确性,表明用比值法统一各参数量纲并依据所有样点的B-IBI值建立的健康评价标准的准确性优于3分制和4分制法。建立了适合祁门县溪流生态系统健康评价B-IBI标准B-IBI>3.59健康,2.7～3.59亚健康,1.8～2.69一般,0.9～1.79差,B-IBI<0.9极差。祁门县21个样点的水体,14个健康,6个亚健康,1个一般。B-IBI与电导率(r=-0.62,p<0.01)和生境质量(r=0.65,p<0.01)显著相关。     

巢湖流域水质生物学评价——以大型底栖动物为例

由于长期暴露在自然环境中,底栖动物可整合不同时间尺度的物理、化学及生物信息,能反映污染物质对其造成的协同危害特征,因而被广泛应用于水体健康评价。为了弄清巢湖流域水体污染状况,于2009年4月对巢湖流域大型底栖动物进行采样调查。59个采样点中,鉴定出大型底栖动物共23种,其中:环节动物门6种,占26.1%;节肢动物门8种,占34.8%;软体动物门9种,占39.1%。尽管不同栖息环境中底栖动物的优势种有较大变化,但霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)和铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)为整个巢湖流域优势物种。河流综合生物污染指数评价结果表明,巢湖流域水体均已受到不同程度的污染,南淝河的污染程度>白石山河>派河>巢湖湖体>柘皋河>杭埠河>裕溪河>丰乐河,这一结果与水质指标评价结果基本一致。     

中国自然湿地底栖动物生态学研究进展

底栖动物是湿地生态系统中的一个重要组成部分,在能量流动和物质循环中起着承上启下的作用。其群落结构能反映出底质条件、水质状况、水温等非生物因子以及植被、物种间的影响、捕食压力等生物因子的情况。本文概括了底栖动物的概念、生活型和功能群的划分,探讨了底栖动物群落生态学研究的特点及目前中国底栖动物的研究重点和主要研究成果,重点讨论了底栖动物群落分布的时空差异、底栖动物与环境因子之间的关系以及底栖动物的生物指示作用,并展望了底栖动物研究的未来发展趋势。     

流溪河大型底栖动物群落的时空分布及其影响因子

流溪河位于我国热带与亚热带过渡区,其底栖动物种类丰富,群落的物种组成结构具有明显的区域性,掌握该地区的物种组成特征及与环境要素的关系是建立生态监测与评估方法的基础。于2018年的枯水期（3月、12月）和丰水期（6月、9月）,自流溪河上游至下游共计20个段面对底栖动物进行了定量采样,同时测定了相应的环境因子,采用多元统计方法对流溪河水环境与群落结构及其相关关系进行了分析。共检出底栖动物76个分类单元,隶属于7纲20目50科,其中水生昆虫相对丰度最高,占69.39%。在4个优势分类单元中,摇蚊族（Chironomini）相对丰度为20.19%,河蚬（Corbicula fluminea）、短沟蜷属的一种（Semisulcospira sp.1）、双突细蜉（Caenis bicornis）,相对丰度在7%-9%之间。底栖动物丰度和种类多样性均与浊度呈显著负相关;枯水期底栖动物丰度与总磷呈显著负相关,丰水期则呈显著正相关。在丰水期,不同河流级别上底栖动物群落具有明显的差异,表现较强的分布格局,而在枯水期这种分布格局不明显。典范对应分析（CCA）表明,在丰水期,影响或解释流溪河底栖动物群落变化的主要因子为pH、溶解氧、水温、电导率和硅酸盐,而在枯水期则为pH和硝态氮。受电站与采沙的影响,部分河段发生非自然断流和底质的显著改变,导致底质与水深等数据的异常变化,反映了人类活动对该河流生境与环境的重要影响。     

广东省6座水库及其入库河流底栖动物调查与综合评价

2010年8月对广东省6座水库及其入库河流的大型底栖无脊椎动物群落进行采样调查,并分别利用Goodnight-Whitley指数和BPI指数对水库及入库河流的水质进行评估。结果表明,水库共检出底栖动物13种,优势种为霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)和八斑多足摇蚊(Polypedilum masudai),种类丰富度变动范围为2～5种,平均密度为277ind/m²,变动范围160～480ind/m²。入库河流的种类丰富度和密度均高于水库,共检出底栖动物28种,优势种为苏氏尾鳃蚓、霍甫水丝蚓、花翅前突摇蚊(Procladius choreus)和河蚬(Corbicula fluminea),种类丰富度变动范围为2～7种,底栖动物平均密度为382ind/m²,变动范围192～816ind/m²。水质评价结果表明,6座水库的水质状况总体良好,但入库河流均受到不同程度的污染,污染较为严重的黄岗河和黄羌河,其水库汤溪水库和公平水库也产生了污染。     

洞庭源底栖动物种类分布及水质生物学评价

１９９５年枯水、平水、丰水期对洞庭湖设６个断面进行采样,共采到底栖动物５８种;其密度变幅为７８－５５４．５个／ｍ＾２;１０种常见种均成聚集分布。采用综合生物污染指数评价水体质量,结果显示洞庭湖整体水质受到轻度污染,评价结果与化学污染指数评价结果一致;各采样断面综合生物污染指数均明显大于１９８１－１９８２年的测量结果,表明水体质量变差。     

济南河流大型底栖动物摄食功能群多样性及时空动态

2014年春季(5月)、夏季(8月)和秋季(11月)对济南地区24个样点的大型底栖动物和水环境理化因子进行了野外调查。利用多样性指数以及典范对应分析等方法,分析了大型底栖动物群落组成和空间结构特征。结果表明:共采集到大型底栖动物3门57种,分别为节肢动物门、软体动物门和环节动物门。春季、夏季和秋季采集到大型底栖动物45种、35种和33种,春季优势种为霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)和豆螺(Bithynia fuchsiana),夏季优势种为溪流摇蚊(Chironomus riparius)和豆螺(Bithynia fuchsiana),秋季优势种为喜盐摇蚊(Chironomus salinarius)和豆螺(Bithynia fuchsiana)。春季、夏季和秋季密度平均值为2.49×10~3、0.56×10~3、1.03×10~3个体/m~2;生物量平均值为495.59、137.26、109.45 g/m2;Shannon-Wiener指数平均值分别为1.37、1.33和1.17;均匀度指数平均值分别为0.55、0.67和0.59。全地区共划分出大型底栖动物功能摄食类群5类,春季收集者种类最多为20种,夏季刮食者种类最多为12种,秋季收集者与刮食者种类最多为11种,3个季节中收集者密度均占绝对优势,其次为刮食者。典范对应分析表明,春季影响黄河流域和淮河流域大型底栖动物功能摄食类群的主要环境因子是总磷和总氮;夏季影响黄河流域和淮河流域大型底栖动物功能摄食类群的主要环境因子是pH和溶解氧;秋季影响黄河流域和淮河流域大型底栖动物功能摄食类群的主要环境因子是溶解氧和pH。     

火溪河底栖动物现状及水质评价

１９９６年８月,１１月各一次调查火溪河的底栖动物。共采集到到底栖动物３９种,其数量为８７．３ｉｎｄ／ｍ＾２,优势种类为方巢石蚕、四节蜉、小蜉、光石蝇和溪在非议 五种。火溪河底栖运行具有明显的山地型、流水型特点、时空分布一致。应用ＢＭＷＰ记分,ＢＢＩ／ＦＢＩ生物指数和Ｓｙａｎｎｏｎ多样性指数对脂河水质进行评价,表明水质清洁。作者建议以方巢石蚕７０．０ｉｎｄ／ｍ＾２作为火溪河水质清洁与轻污的一个界定值     

洞庭湖底栖动物种类分布及水质生物学评价

1 995年枯水、平水、丰水期对洞庭湖设 6个断面进行采样 ,共采到底栖动物 58种 ;其密度变幅为 78～ 544 .5个 /m2 ;1 0种常见种均成聚集分布。采用综合生物污染指数评价水体质量 ,结果显示洞庭湖整体水质受到轻度污染 ,评价结果与化学污染指数评价结果一致 ;各采样断面综合生物污染指数均明显大于 1 981～ 1 982年的测量结果 ,表明水体质量变差     

基于流域底栖动物完整性指数评价延河的水生态健康

延河流域位于黄土高原丘陵沟壑区,水土流失严重。流域中下游人类活动干扰强烈导致生态环境脆弱。流域内不同地貌单元(峁梁丘陵沟壑区、峁状丘陵沟壑区、破碎塬区)水土流失状况不同,本研究于2021年4月(春季)和10月(秋季)对流域底栖动物群落进行调查,通过构建底栖动物生物完整性指数(B-IBI)对流域水生态进行健康评价,并探究不同地貌单元对底栖动物生物完整性的影响。共鉴定底栖动物4门73属113种,两季度中水生昆虫均为绝对优势类群。对26个候选指标进行筛选发现：春季B-IBI由优势分类单元个体相对丰度、科级耐污指数(FBI)、捕食者个体相对丰度3个指标构成;秋季B-IBI由蜉蝣目分类单元数、FBI、捕食者个体相对丰度3个指标构成。B-IBI评价结果显示,上游干支流83.3%的采样点处于健康状态,而中下游干支流仅有28.6%的采样点处于健康状态,流域春季健康状况优于秋季。Kruskal-Wallis非参数检验表明,破碎塬区秋季底栖动物密度、物种数和B-IBI均显著低于春季,且在秋季时显著低于峁梁丘陵沟壑区、峁状丘陵沟壑区,丰水期集中降雨导致水土流失加剧是造成这种差异的主要原因。冗余分析结果显示,...     

标准化方法筛选参照点构建大型底栖动物生物完整性指数

依据浑太河流域340个样点的栖息地和水质评价结果,采用标准化方法筛选参照点与受损点,构建大型底栖动物生物完整性评估指数(Benthic Macroinvertebrate Index of Biological Integrity,B-IBI),开展河流健康生物评价研究。标准化方法共筛选出参照点和6个受损点构建B-IBI指数。B-IBI指数包括8个大型底栖动物核心生物指标,涵盖了分类单元、相对丰度、耐污特征、优势类群和功能摄食类群的生物指标。利用构建的完整性指数开展浑太河河流健康评价结果显示,所有样点中"极好"与"好"占24.8%,"一般"占27.8%,"差"与"极差"的占47.4%,表明浑太河健康状况整体上偏差。B-IBI指数分值在参照、测试和受损点间的箱线图分布表明验证结果较为可靠;同时与2009年5月太子河全流域70个样点采用专家经验法构建的大型底栖动物生物完整性指数进行了对比,结果表明两种方法的评价结果一致性较高,健康等级完全一致的占58%,健康等级只相差一个等级的占40.6%。B-IBI与环境要素的回归分析显示,B-IBI指数与栖息地具有较高的直线线性回归关系(R2=0.25,P<0.01),与电导、高锰酸盐指数和氨氮(R2=0.23—0.34,P<0.01)均具有极显著的曲线相关关系。3个水质指标与B-IBI指数的回归方程的拐点分别约为1000μs/cm,5ml/L和1.0mg/L,当3个水质指标低于拐点值时,B-IBI指数表现为显著的下降趋势,当高于拐点值时,B-IBI指数的下降趋势明显减弱。表明高锰酸盐指数和氨氮在从清洁水体下降为III类的过程中,对大型底栖动物生物完整性的影响最为强烈。利用标准化方法筛选参照点构建的大型底栖动物完整性指数及其核心参数具有较好的敏感性,能够指示随人为活动强度增加河流生态系统健康状况的下降,适用于浑太河流域开展河流健康评估研究。     

基于B-IBI指数的温榆河生态健康评价

基于温榆河底栖动物和水质采样数据,采用底栖动物完整性指数(B-IBI)方法,进行温榆河生态健康评价,并探求河流水质与B-IBI指数的相关性。通过分布范围、判别能力以及相关性分析等,确定研究区B-IBI指标体系,包括总分类单元数、总生物量、优势分类单元个体相对丰度、敏感类群分类单元数、生物指数和粘附者个体丰度6个指标。根据参照点25%分位数确定温榆河底栖动物完整性评价标准,即B-IBI>1.821为健康,1.366—1.821为亚健康,0.910—1.366为一般,0.455—0.910为较差,0—0.455为极差。结果表明,温榆河27.3%河段处于健康状态,9.1%河段处于亚健康状态,13.6%河段处于一般状态,50%河段处于较差和极差状态。河流水质与B-IBI指数的相关系数为-0.549,表明生物指标作为水体评价的补充指标十分必要。     

图们江流域河流生态系统健康评价

河流是重要的自然生态系统,也是重要的生态廊道之一,图们江流域河流生态系统的健康状况,对维护跨国界流域的水环境的管理和可持续发展有着重要的意义。基于河流水文、河流形态、河岸带状况、水体理化参数以及河流生物5个层面选取22个指标构建了图们江流域河流生态系统健康评价指标体系,运用层次分析法和加权平均法对其进行了健康评价。评价结果表明,虽然该地区处于"健康"级别,但也有28%的地区处于"亚健康"状态。河流健康综合指数(RHI`)与河流生物指标、水体理化指标、河流形态指标、河岸带指标等4项呈显著相关(P0.05),相关系数依次为0.847、0,757、0.740、0.547。研究结果表明图们江流域水生生物的生存环境遭到严重破坏、水体污染严重,河岸带生态退化、城市化影响严重等一系列影响河流健康的问题。     

四川杂谷脑河底栖动物初步调查

于2004年5月对四川杂谷脑河流域9个断面的底栖动物进行了调查。共采集到底栖动物11种,其中水生昆虫8种,软体动物2种和扁形动物1种。应用Beck生物指数对其水质状况进行评价,结果表明杂谷脑河流域除个别断面(红叶减水河段)清洁外,大部分河段有一定程度的污染。     

挠力河流域河流的B-IBI评价

挠力河流域是中国东北三江平原地区重要的商品粮基地之一.选择挠力河流域干支流6个河段21个样点,2007年7月进行河流大型无脊椎动物样本的采集和鉴定,并分别采用3分法和比值法进行了河流大型无脊椎动物完整性指数(简称B-IBI)计算与评价.结果显示,使用两种方法得出的评价结果基本一致,且与水质、生境质量评价结果呈显著正相关关系.研究表明,挠力河流域河流生物完整性总体良好,个别样点较差.全流域属于无干扰和轻度干扰的样点占71.4%,中度干扰的样点占23.8%,重度干扰的仅占4.8%.得分较高的样点多处于挠力河支流或干流上游的山区,人类活动较少,河流周围为茂密的森林植被;分值较低的样点主要位于支流下游或干流中游,均临近居民点,水体质量较差,河岸人类活动密集,植被覆盖度低,土地开发利用强烈等特征.这表明,河流B-IBI受到河岸土地覆被和土地利用(LULC)的重要影响.     

基于压力-状态-响应和物元可拓模型的城市河流健康评价

城市河流作为人类活动和自然过程相互作用强烈的区域,承受着人类资源开发利用和污染物排放的压力,但近些年来随着对河流健康的重视,针对城市河流实施了大量的生态治理措施。综合考虑人类正负面影响对河流健康状态的影响,进行河流健康状态的评价,对于城市河流的修复效果检验和管理保护具有重要意义。以南京市鼓楼区典型城市河流西北护城河为研究区,根据河流周边土地利用类型、物理形态差异及城市管网分布将其划分为6个河段,考虑人类修复措施对河流健康水平的影响,构建了基于压力-状态-响应(Pressure-State-Response,PSR)模型的城市河流健康评价指标体系,采用物元可拓模型确定了河段健康等级,并根据各等级综合关联度之间的距离判断河流健康水平的发展趋势。结果表明:压力、状态以及响应准则层的权重分别为0.458、0.311、0.231,压力指标为影响城市河流健康水平的主要因素;西北护城河6个河段的健康水平表现出较强的空间异质性,河段A-F的健康等级分别为中等、健康、亚健康、中等、亚病态和病态,流经公园绿地的河段健康水平明显高于流经居民住宅区的河段,河段B、C、D的健康水平有进一步提升的趋势,而河段A、E、F的健康状态则有进一步恶化的趋势,需要进行重点关注。     

基于周丛藻类群落结构的新疆额尔齐斯河生态健康评价

周丛藻类对水环境变化较为敏感,可迅速而灵敏的反映水质健康状况。本研究于2019年对额尔齐斯河周丛藻类群落结构和水环境特征进行了系统调查,并运用周丛藻类生物完整性指数(Periphytic algae index of biotic integrity, P-IBI)对生态健康进行了评价。结果表明:额尔齐斯河周丛藻类有6门41属102种,以硅藻门为主。周丛藻类密度和生物量的时间变化趋势为:9月>7月>5月,空间分布趋势为中下游>上游、支流>干流。主成分分析(PCA)与典范对应分析(CCA)显示,影响周丛藻类群落结构的主要环境因子有水温、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、硝酸盐氮、pH、悬浮物,不同月份的环境影响因素有所差异。额尔齐斯河周丛藻类多样性指数(H′)、丰富度指数(D)、Pielou均匀度指数(J)的平均值分别为3.52、3.02、0.75,显示额尔齐斯河流域整体水质为寡污或无污。P-IBI分析结果显示:5个采样点为健康状态,1个采样点为亚健康状态,3个采样点为一般状况,1个采样点极差,表明额尔齐斯河整体生态健康状况趋于良好。本研究可为额尔齐斯河的水环境监测提供...     

基于指标自动筛选的新疆开孔河流域生态健康评价

生态健康评价对了解区域生态健康状况和促进区域可持续发展具有重要意义,如何自动筛选出能反映生态系统特性的重要指标,是生态健康定量评估的关键问题。基于压力-状态-响应(PSR,Press-State-Response)框架和生态等级网络框架(EHN,Ecological Hierarchy Network),通过文献调研和因果分析建立要素层与指标层之间的交叉联系,构建了生态健康评价"网状"指标体系;在保证指标体系完备性基础上,通过结合主成分分析和熵权法的候选指标权重的客观计算,基于目标优化理论构建了评价指标的自动筛选模型,并基于中选指标计算了新疆开孔河流域2001—2017年生态健康指数(EHCI,Ecological Health Comprehensive Indexes),分析其空间分异和时间变化特征。结果表明:利用所建立的评价指标自动筛选模型,开孔河流域生态健康评价指标由31个候选指标自动筛选出了17个中选指标,用54.8%的指标表达了85.98%的信息,中选的17个指标在干旱/半干旱区域有关文献中应用较多,使用频次比例都在20%以上,其中归一化植被指数(NDVI,Normaliz...     

新疆玛纳斯河流域绿洲生态安全评价

利用层次分析法和模糊综合评判法建立了生态安全评价指标体系,从水资源、环境和社会经济3个方面选取了18个评价指标对2006年新疆玛纳斯河流域绿洲生态安全进行了综合评价.结果表明：2006年,研究区生态状况处于基本安全水平,其隶属度值为0.3347,综合评分值为0.551;水资源安全指数和社会经济指数分别处于比较安全和非常安全水平,而环境安全指数则处于不安全水平状态.水资源是绿洲实现可持续发展的保障,社会经济指数和环境安全指数展示了绿洲的发展水平和环境状况,三因素极大程度上决定了绿洲的生态安全水平.